記憶合金元件在12kV1250A真空開關(guān)柜安全節(jié)能應(yīng)用研究.pdf

1、真空開關(guān)柜在使用過程中會(huì)頻繁發(fā)生內(nèi)部過熱問題，進(jìn)而引發(fā)溫升故障，嚴(yán)重影響了開關(guān)柜運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，浪費(fèi)電能。本文利用記憶合金的高阻尼性和高回復(fù)力特性，將記憶合金材料制成壓片應(yīng)用于真空開關(guān)柜斷路器梅花觸頭上，改善開關(guān)柜內(nèi)部局部發(fā)熱與接觸電阻值的惡性循環(huán)問題，提高開關(guān)柜運(yùn)行的安全可靠性，節(jié)約電能，具有重大工程應(yīng)用價(jià)值。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）研究記憶合金壓片高阻尼性和回復(fù)力特性機(jī)理。分析了預(yù)應(yīng)變、振幅和頻率對記憶合金阻尼的

2、影響，發(fā)現(xiàn)在不同預(yù)應(yīng)變、振幅和頻率下記憶合金阻尼大小不同。測量預(yù)應(yīng)變約束態(tài)下記憶合金壓片在升溫過程中回復(fù)力大小，對獲得的回復(fù)力數(shù)值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)記憶合金壓片回復(fù)力增長的速率隨預(yù)應(yīng)變的增大而增大。同時(shí)，對記憶合金壓片進(jìn)行多次加熱-冷卻，探究了熱循環(huán)對記憶合金壓片回復(fù)力的影響，得出記憶合金壓片在形變恢復(fù)受到限制時(shí)產(chǎn)生的回復(fù)力經(jīng)過多次熱循環(huán)后不會(huì)消失。
　?。?）在不同運(yùn)行環(huán)境下，研究應(yīng)用記憶合金壓片的12kV/1250A斷路器動(dòng)靜觸頭

3、的接觸電阻變化。通過試驗(yàn)確定了記憶合金壓片的最佳片數(shù)和最優(yōu)安裝位置。在此基礎(chǔ)上，對不同插入深度情況下分別安裝了普通壓片和記憶合金壓片的梅花觸頭接觸電阻的變化、觸頭處溫升變化進(jìn)行了試驗(yàn)研究。對比分析得出：應(yīng)用記憶合金壓片的梅花觸頭溫升最低可降低4.1℃，接觸電阻最大可減小2.44μΩ。
　　（3）通過試驗(yàn)研究了在不同初始預(yù)應(yīng)變和不同激振振幅下記憶合金壓片阻尼大小，分析數(shù)據(jù)獲得阻尼隨振幅變化的規(guī)律。根據(jù)Logistic回歸函數(shù)，采用最

4、小二乘法對非線性回歸模型進(jìn)行迭代擬合，得出阻尼和振幅的函數(shù)關(guān)系，建立阻尼-振幅模型。同時(shí)，測量不同阻尼下斷路器動(dòng)靜觸頭接觸電阻數(shù)值，建立了接觸電阻-阻尼模型，并對阻尼-振幅模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　?。?）將記憶合金壓片應(yīng)用在12kV/1250A金屬封閉式真空開關(guān)柜斷路器壓簧式梅花觸頭上，通過搭建試驗(yàn)平臺(tái)測量相同運(yùn)行條件下采用普通彈簧鋼壓片和記憶合金壓片的動(dòng)靜觸頭接觸處溫升，發(fā)現(xiàn)采用了記憶合金壓片的斷路器相比采用普通彈簧鋼材料的斷路器，